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MISE EN SITUATION

du problème étudié:

La barrière est en phase de descente alors qu’un obstacle vient en bloquer la lice 2.

La lice est étudiée dans une position bloquée à 35° par rapport à l’horizontale dans la phase de fermeture, ce qui correspond au cas le plus fréquent.

  Le but de ce T.P. sera de déterminer le couple moteur maximum admissible du mécanisme pour que la norme de l’effort normal à la barrière exercé par la barrière sur l’obstacle à deux mètres de l’articulation, n’excède pas 40 N.

1^ère PÉRIODE : ÉQUILIBRE DE LA LICE 2

G Temps maxi pour cette période : 20 min.

Ü Avec la documentation technique, répondre aux questions suivantes :

1-1) En isolant la lice 2 et le noyau 3, déterminer le couple exercé sur l’axe 4 par la lice au centre de rotation de celle-ci, lorsque l'intensité de l'action exercée par l'obstacle à deux mètres de l’articulation est de 40 N. 

Vous considérerez le problème plan et utiliserez une méthode analytique pour répondre à cette question, en justifiant votre démarche (il vous est conseillé de faire un croquis).

Donnée : la rotation de la lice s’effectue suivant l’axe  dans le repère du mécanisme.

1-2) Identifier l’enchaînement de pièces participantes à la transmission des efforts depuis la lice 2 jusqu’à la roue dentée 25.

1-3) Indiquer sur quelle pièce s’effectue le couple d’entrée appliqué par le réducteur.

G Appeler le professeur pour valider votre travail.

2^e PÉRIODE : RÉSOLUTION AVEC MÉ CA 3D .

G Temps maxi pour cette période : 1h40.

Objectif : 

- Déterminer le couple maximum à régler sur le régulateur électronique du moteur.  

Données :

- L’étude statique proposée avec la maquette numérique est réalisée sur 60 positions, les 30 premières étant la phase d’ouverture, les 30 dernières, la phase de fermeture.

Hypothèses :

- L’angle de 35° avec l’horizontale à la fermeture est obtenu dans la position 47.

- L’effort normal à la barrière exercé par la barrière sur l’obstacle à deux mètres de l’articulation est de 40 N.

Ü Si vous ne connaissez pas le module MECA 3D de SolidWorks, demandez des explications à votre professeur pour son utilisation.

Ü Avec la documentation technique (plan d’ensemble), le GDI et le logiciel SolidWorks avec MECA 3D et la maquette numérique de la barrière levante, (Fichier : 00_SINUSMATIC (STAT6 MECA3D).SLDASM), répondre aux questions suivantes :

2-1) Sur votre maquette numérique du mécanisme, cliquez dans l’onglet MECA 3D, dans la partie « efforts » de l’arborescence du système, inactiver le couple résistant de l’obstacle (si cela n’est pas déjà fait).

            - Editer l’analyse, è Analyse, è Suivant, è Etude Statique, è Calculs, è Fin.

            - Editer la courbe du couple moteur, è Courbe, è Ajouter, è Simple, è entrer les choix de ce que vous recherchez, è Consulter puis éventuellement Ajouter.

            - En consultant votre courbe, constater l’évolution du couple moteur du réducteur, en fonctionnement normal, juste sous l’action des poids propres. En donner la norme maximale.

2-2) Activer maintenant le couple résistant de l’obstacle puis valider ces caractéristiques, è Modifier, è Suivant (2x), è entrer la valeur de votre couple, penser au sens, è Terminer.

            - Rééditer l’analyse pour tenir compte du couple résistant de l’obstacle,

            - Rééditer la courbe du couple moteur,

            - En consultant votre courbe, indiquer la norme du couple moteur du réducteur, dans la position de la lice recherchée.

            - Cette valeur est-elle la norme maximale ? Si non, rechercher cette norme maximale parmi les 30 positions correspondantes à la phase de fermeture de la lice.

2-3) Interprétation des résultats : (ne tenir compte que des normes des valeurs)

            - Déterminer combien de fois le couple maximal moteur du réducteur dans la phase de blocage est supérieur à sa valeur maximale dans la phase de fonctionnement normal.

            - Indiquer, selon vous, pourquoi ce couple change avec l’angle de la lice 2 ?

              2-4) Couple moteur maximum admissible par le moteur.

Données : L’étude statique proposée a permis de déterminer le couple maximal moteur du réducteur à ne pas dépasser. Or dans le boîtier sous le mécanisme se situe le moto-réducteur qui permet un rapport de transmission de 180 et de rendement considéré égal à 1. Nous recherchons le couple maximal admissible du moteur électrique en entrée.

            - Rechercher dans le GDI ce que signifie le rapport de transmission, puis rechercher la relation entre le couple moteur en entrée, le couple en sortie, le rendement et le rapport de transmission.

G Appeler le professeur pour valider votre travail.

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